02.2018 | ES
Ultimate Rail
12 SENSORES 4.0 Los sensores inteligentes analizan las señales directamente en la vía y proporcionan información digital. 26 EL OÍDO EN LA VÍA Soluciones de sensores lineales con Distributed Acoustic Sensing para estrategias de mantenimiento según el estado.
MAGAZINE FOR RAILWAY TRACKING
DIGITALIZACIÓN SOBRE RAÍLES
ÍNDICE 26
12 TENDENCIAS Y PERSPECTIVAS 06 ¿En qué dirección avanzamos? Con las soluciones digitales, el ferrocarril puede seguir siendo un medio de transporte atractivo: una entrevista con la mirada puesta en el futuro.
SECCIONES 03 Editorial 04
Noticias diversas
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Contactos y fechas
TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN 12 Sensores inteligentes La digitalización libera nuevo potencial con el que convertir los probados sensores de rueda en inteligentes dispositivos en las vías. 18 Vía libre – camino libre Innovador centro de datos para la detección de trenes: SENSiS combina componentes probados con nuevas ideas. 22 DAS: Preparado para el ferrocarril Datos en tiempo real de sensores lineales de 40 kilómetros de largo: ahora es posible con el Distributed Acoustic Sensing. 26 Escuchar y aprender Los operadores ferroviarios apuestan por el mantenimiento según el estado en lugar de los intervalos fijos. ¿Pueden los nuevos sistemas favorecer esta tendencia?
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06 DESDE LA PRÁCTICA
30 Concepto estable – sistema flexible Con el FAdC, Frauscher satisface las exigencias del mercado y de los clientes. Estos ejemplos demuestran cómo. 32 En las vías, como en casa Robustez, fiabilidad, precisión: los sensores de rueda inductivos desafían las condiciones más adversas. Se lo enseñamos.
3 Editorial
Estimados/as lectores/as: Hoy en día una cosa está clara: las soluciones digitales son la locomotora que impulsará al sector ferroviario en el futuro. Su combustible consiste en datos precisos, actuales y fiables. Hasta ahora, la tecnología de sensores de las vías marca el estado de la técnica cuando se trata de generar ese tipo de datos. Ahora el reto es transmitir la información recopilada de la manera más eficiente posible. Diferentes tendencias muestran cómo conseguirlo.
“ TENEMOS QUE HABLAR”
Los probados sensores que recopilan información en determinados puntos de las vías se equipan con sistemas de computación. De esta manera, la evaluación de los datos se realiza directamente en las vías y se reduce el tamaño de los equipos interiores. Conceptos como el Internet de las cosas convierten a estos sensores en dispositivos inteligentes que se comunican con su entorno. Hoy en día, los sensores lineales ya generan enormes cantidades de datos reales a lo largo de tramos completos. Su procesamiento se basa en algoritmos y enfoques inteligentes para automatizar el reconocimiento de patrones. Los continuos avances exigen una estrecha colaboración con los socios de desarrollo y con los proveedores de plataformas. Con aportaciones sobre requisitos prácticos, los operadores también entran a formar parte de la creación de nuevos sistemas cuando se hacen pruebas de campo. El objetivo de estos desarrollos es distribuir una gran cantidad de información más allá de los límites del sistema. Y en cuanto a la comunicación, es especialmente importante para los operadores y para la industria del ferrocarril. En este sentido, en esta edición de Ultimate Rail queremos informar sobre las innovaciones actuales en el área de la tecnología de sensores en las vías, algo sobre lo que tendremos el placer de hablar en la InnoTrans 2018.
Michael Thiel Director Ejecutivo, Frauscher Sensor Technology 02.2018 Ultimate Rail
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NOTICIAS DIVERSAS En constante movimiento: Ferias y conferencias, proyectos internacionales, nuevas filiales y socios, investigación y desarrollo continuos, eventos deportivos... Frauscher está siempre en movimiento.
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ENTREVISTAS CON CLIENTES
INNOTRANS
de 47 naciones mantuvieron los empleados de Frauscher en 2016
son las veces que cuenta Frauscher
en el stand de la feria en Berlín. Durante cuatro días se discutió sobre
en su historial de ferias. Con un
nuevas tendencias y probadas tecnologías. Los expertos de la empresa
stand de más de 140 m² de superficie,
ya esperan encantados las muchas entrevistas e interesantes proyectos
en 2018 se presentarán también nove-
en la edición de este año de la InnoTrans. En innotrans.frauscher.com
dades en los sectores de los sensores
encontrará más información sobre los atractivos del stand de la feria.
de rueda, de los contadores de ejes y de soluciones de seguimiento.
312
600+
EXPERTOS EN FERRO CARRIL
CABEZAS DE CONTEO
de Taiwán y Japón fueron
Administration (TRA) opera la línea “South-Link” y se va a equipar con el
recibidos por Frauscher en un
Frauscher Advanced Counter FAdC y con sensores de rueda RSR123. Es el
encuentro del sector en Taipéi.
primer proyecto de esta envergadura que abastece Frauscher en Taiwán.
se equiparán en un nuevo proyecto en Taiwán. La Taiwan Railways
La “Railway Industries Technology & Railway Signaling Systems Conference” fue organizada por la empresa en colaboración con el Chinese Institute of Engineers (CIE) y la Alfa Transit Enterprise Corporation. Fue el primer paso
1 000 000+
que dio Frauscher para ampliar
METROS
las actividades en el sudeste
de cable de fibra óptica se controlan en diferentes instalaciones en todo el
asiático.
mundo por medio de FTS. Para ello, las aplicaciones se centran en el registro continuo de trenes y en la monitorización del estado de las vías.
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5 Noticias diversas
2 EMPLAZAMIENTOS
completan la familia Frauscher desde el año pasado: con representación en Toronto y en Dubái, Canadá y el mundo árabe serán atendidos de manera óptima por expertos de primera mano. Encontrará más detalles online en: www.frauscher.com
45 EMPLEADOS trabajan juntos en el equipo de desarrollo de Frauscher Tracking Solutions FTS en nuevas posibilidades y campos de aplicación. 18 profesionales están en Austria, el resto repartido entre Gran Bretaña y la India.
350 PALABRAS
debería tener como máximo un re sumen para la WDF 2019. El lema de la quinta edición de este evento del sector es la “detección y segui miento inteligentes” – encontrará más detalles sobre la conferencia que tendrá lugar entre el 5 y el 7 de junio de 2019 en Viena en: www.wheeldetectionforum.com
162 KILÓMETROS recorrió el equipo de carreras de Frauscher en total en la edición de este año de la Wing for Life World Run.
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7 Tendencias y perspectivas
¿EN QUÉ DIRECCIÓN AVANZAMOS? La digitalización controla el sector ferroviario y también se ha establecido en el sector de la señalización. En una entrevista, Christian Pucher, Chief Marketing Officer Frauscher Sensor Technology, explica con qué soluciones pretende mantenerse Frauscher como líder en tecnología.
¿Christian, el ferrocarril necesita la digitalización? ¡Claramente sí! El ferrocarril tiene que usar el potencial de la digitalización para seguir siendo en el futuro un medio de transporte atractivo, sobre todo si tenemos en cuenta las crecientes necesidades. Los trenes circulan cada vez con más frecuencia, las redes ferroviarias están mejor equipadas, el mantenimiento de la infraestructura se hace cada vez más complejo, la presión de los costes aumenta. La digitalización ofrece alternativas: permite soluciones que hacen que el tráfico ferroviario sea más eficiente, productivo y seguro. Creo que el sector se ha dado cuenta. Cada vez es más flexible y un poco más creativo. Se prueban cosas. Se sopesan y evalúan ideas. Si un enfoque parece prometedor, se le da una oportunidad.
¿Pero esa apertura no alberga también riesgos? El mayor riesgo es no poder seguir el ritmo del desarrollo. Las posibilidades técnicas para la generación, transferencia, almacenamiento y procesamiento de datos se desarrollan a pasos agigantados. Son cada vez más eficientes y, en parte, más baratas. Las tendencias o desarrollos que se consideraban inimaginables hace cinco años ya no se pueden descartar 02.2018 Ultimate Rail
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categóricamente. Y ahí están las oportunidades: de esta manera, el sistema completo de ferrocarril se puede transformar de manera sostenible. Seguramente en parte con ideas disruptivas que hoy en día no nos podemos ni imaginar. En definitiva, esos desarrollos contribuirán a convertir al ferrocarril en un modelo de transporte atractivo que seguirá siendo competitivo también en el futuro.
¿Entonces la digitalización abre puertas? Si el sector ferroviario quiere afrontar las exigencias del mañana, tiene que superar su gran complejidad. Las tecnologías de sistemas, de control y de seguridad, así como el mantenimiento, exigen mucho a la tecnología y al personal. Con el aumento del uso, casi ya no se puede financiar. La necesaria modernización de los sistemas ya existentes supone unos costes muy altos. En algunos casos, hay que renovar enclavamientos de más de 100 años de antigüedad. Esto afecta negativamente a la competitividad frente a otros proveedores de servicios de movilidad. La gran complejidad de
estas estructuras de sistemas supone un enorme reto para las estrategias de migración. Pero seguro que la digitalización ofrece una palanca con la que se puede cambiar el rumbo.
Aunque no todas las posibilidades que ofrece la digitalización son adecuadas para el ferrocarril. Eso sí que no. Sin embargo, en algunas aplicaciones del ferrocarril ya se pueden ver tendencias claras de qué enfoques son especialmente adecuados para el sector. Cada vez se fabrican más piezas de repuesto con impresoras 3D o prototipos para los procesos de desarrollo. Los centros de datos en la nube centrales se encargan de evaluar la tecnología de sensores utilizada. Los algoritmos interpretan los datos. La inteligencia artificial, el aprendizaje profundo o los automatismos para reconocer patrones abren nuevas posibilidades continuamente. El jefe de estación, el agente de línea, el personal de seguridad y los pasajeros reciben exactamente la información que necesitan
MUNDO FERROVIARIO CONECTADO La conexión digital en el Internet de las cosas también abre nuevas posibilidades en la industria del ferrocarril, por ejemplo para el seguimiento de trenes o para las estrategias de mantenimiento.
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en tiempo real. Al mismo tiempo, se reducen los gastos operativos. Para que esto funcione, hace falta también disponer de datos e informaciones actuales. Aquí veo un gran potencial para el uso de tecnología de sensores inteligente en las vías.
¿Qué entiendes por tecnología de sensores inteligente? Nuestros sensores han sido desarrollados y optimizados durante años y décadas para que realicen determinadas tareas. Dentro de esas áreas, marcan a menudo el estado de la técnica. La digitalización rompe esa especialización. El avance tecnológico consigue crear siempre componentes más eficientes. Y los hemos usado para desarrollar un sensor que reúne varias funciones. Además, se pudo equipar con lógica de evaluación. El resultado es un modelo que recopila una gran variedad de datos y los convierte directamente en informaciones. Además, con enfoques del concepto del Internet de las cosas, el sensor se convierte en un dispositivo capaz de comunicar. La interfaz, que transfiere informaciones a través de diferentes redes a otros sistemas, se desplaza a las vías, la tecnología de sensores que está detrás se hace más inteligente y eficiente.
Pero muchos operadores aspiran además a reducir la infraestructura. Eso está bien. Por eso hablamos con ellos de manera muy concreta sobre las exigencias a las que se enfrentan. Analizamos qué datos e informaciones necesitan. Y optimizamos los productos que ya tenemos para cubrir dichas necesidades. Para ello, aprovechamos las posibilidades existentes de la digitalización, por ejemplo implementando el concepto del Internet de las cosas. Mientras que por un lado aumenta el volumen de la información obtenida, por otro se reduce el esfuerzo que esto supone: necesidades de espacio, costes de mantenimiento, costes operativos, se puede reducir todo. Esto es posible por medio de construcciones más compactas y componentes más versátiles.
¿Entonces sistemas como los sensores de rueda y los contadores de ejes no quedarán obsoletos? Lo que está claro es que la digitalización y la apertura del sector ferroviario aportan una gran variedad de posibilidades. Pero yo estoy convencido de que sobre todo las aplicaciones que tienen que ver con la seguridad seguirán confiando en el futuro en sistemas probados. Especialmente si también se siguen perfeccionando. Los sensores instalados en las vías facilitan los datos desde el lugar en el que se crean. Esto
lo hacen independientemente del origen y de la construcción del ferrocarril. Durante décadas, se ha maximizado la capacidad de resistencia de estos aparatos contra las influencias mecánicas, electromagnéticas o medioambientales. Ahora, estas características se pueden combinar con nuevas posibilidades. Esto convierte a los sensores de rueda y a los contadores de ejes en elementos viables e indispensables para la infraestructura del ferrocarril del mañana.
¿El sensor que has mencionado consigue tender ese puente? Por lo menos supone un enorme paso en esa dirección. En la InnoTrans 2018 vamos a presentar los prototipos del nuevo sistema SENSiS. Los sensores que ya teníamos han creado la base para su desarrollo. Naturalmente, se adaptó la estructura. Además, hemos realizado mejoras mecánicas. La nueva generación de sensores es capaz de digitalizar la señal directamente en la vía. Además, genera datos sobre la temperatura y la aceleración. Las actualizaciones de software se pueden transmitir directamente al sensor de campo a través del equipo interior. Adicionalmente, una aplicación propia facilitará el mantenimiento posterior. A través de un sistema de bus, se puede implantar la arquitectura de anillos en lugar de las conexiones en forma de estrella, lo que permite ahorrar significativamente en el cableado. Y tenemos otros muchos planes. De esta manera, SENSiS se convertirá en un nuevo punto de referencia y se afianzará nuestra posición en el mercado.
¿Y dónde ves tú esa posición? Nos vemos en el papel de líderes en tecnología y pioneros. Nuestro objetivo explícito es convertirnos en los proveedores líderes de sistemas de detección de vía libre en todos los mercados.
“NUESTRO OBJETIVO EXPLÍCITO ES CONVERTIRNOS EN LOS PROVEEDORES LÍDERES DE SISTEMAS DE DETECCIÓN DE VÍA LIBRE EN TODOS LOS MERCADOS”. Entonces vuestros sensores se tienen que convertir en dispositivos inteligentes en las vías que recopilen una amplia gama 02.2018 Ultimate Rail
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de informaciones y cumplan diferentes funciones. ¿Frauscher se dedica además a desarrollar otras tecnologías? Nuestros sensores están concebidos de manera que registran objetos metálicos en determinados puntos de manera fiable y precisa. Las informaciones que nosotros recibimos son esenciales para una gran cantidad de aplicaciones, sobre todo en el sector de la seguridad. La detección de trenes sigue siendo una de las aplicaciones más importantes. El cambio que está sufriendo el sector ferroviario exige una mayor diversidad de datos. Las soluciones basadas en el Distributed Acoustic Sensing (DAS) son capaces de proporcionar esos datos. Permiten seguir de manera continuada los ferrocarriles, supervisar a largo plazo la infraestructura y proporcionan información importante para el área de seguridad.
¿Por qué es tan adecuada esta tecnología para la industria ferroviaria del mañana? Debido a la posibilidad de recopilar datos para diferentes aplicaciones con una única solución. Solo se
necesita un cable de fibra óptica en la vía. Esto se ajusta a las exigencias actuales: más información, menos componentes, reducción de costes. La fibra no necesita prácticamente mantenimiento y se carga con impulsos láser. De esta manera se convierte en un sensor. Registra impactos acústicos en tiempo real a lo largo de todo el tramo supervisado. Estos pueden tener varias fuentes: ferrocarriles, defectos en los carriles, incidencias medioambientales, pasos y muchos más. En parte ya se pueden clasificar las diferentes signaturas
“LAS SOLUCIONES BASADAS EN DAS PROPORCIONAN DATOS EN TIEMPO REAL SOBRE LOS MOVIMIENTOS DE LOS TRENES, CAMBIOS EN EL ESTADO Y OTRAS ACTIVIDADES”.
Christian Pucher, CMO Frauscher Sensor Technology, explica la estrategia de digitalización de la empresa. Ultimate Rail 02.2018
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recopiladas hoy en día. Sin embargo, todavía vemos mucho potencial de desarrollo en el uso de estas fascinantes tecnologías.
¿Desde el lanzamiento del producto en 2016 se ha seguido trabajando en estos sistemas de manera intensiva? Sí, como ya anunciamos entonces, seguimos dos estrategias diferentes en el desarrollo de FTS: por un lado, usamos el hardware ya existente y lo optimizamos. Además, implementamos algoritmos de evaluación y una lógica mejorada. De esta manera, hemos podido seguir perfeccionando el sistema junto con los operadores. Por otro lado, ya están preparados los conceptos para aplicar la próxima generación de FTS. En este proceso se tienen en cuenta exigencias específicas del ferrocarril a diferentes niveles. Esta versión también está ya disponible en forma de prototipos y envía los primeros datos. Con las soluciones digitales, las vías se convierten en amplias fuentes de datos.
¿Con esto ya es posible la detección de trenes por medio de DAS? El sistema que ofrecemos actualmente permite acceder a una enorme variedad de información. Hoy en día, ya es posible localizar trenes y seguir su posición en tiempo real con una gran precisión. Pero ahora mismo, localizar un tren en SIL 4 solo se puede realizar en combinación con los sensores de rueda probados o con contadores de ejes.
¿En qué otras aplicaciones está puesto el foco en las instalaciones actuales? Claramente en la supervisión del estado de las instalaciones de la vía. Aquí hemos obtenido los mayores logros en los últimos meses. A través de la monitorización continua del contacto entre la rueda y la vía se han podido identificar los cambios en la infraestructura en un estadio muy temprano. Gracias a ello, se pueden planear y manejar de manera más efectiva las medidas de mantenimiento. El FTS impulsa con ello la tendencia hacia una estrategia de mantenimiento basada en el estado.
¿Entonces ya hay resultados concretos del desarrollo de estos sistemas? Sí, y algunos de ellos los vamos a presentar en la InnoTrans 2018.
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13 Tecnología e innovación
SENSORES INTELIGENTES: EN LA VÍA Y EN LÍNEA Nuevos sensores que recopilan, evalúan y transfieren diferente información a la vez. Unidades electrónicas que se convierten en centros de datos. SENSiS de Frauscher usa todo el potencial que ofrece la digitalización también para componentes de tecnología de señal probados.
T
ambién en la infraestructura del ferrocarril se dibuja una gran tendencia: cada vez más objetos se comunican unos con otros a través de diferentes canales. Esto se hace posible a través de nuevos conceptos como el Internet de las cosas (inglés: Internet of Things, IoT) y la implementación de interfaces digitales. De esta manera, las informaciones que se necesitan para la gestión operativa o para la supervisión y el mantenimiento están disponibles inmediatamente. Al mismo tiempo, se puede aumentar significativamente la eficiencia de sistemas ferroviarios completos. Para garantizarlo de manera fiable, las soluciones innovadoras deben tener una gran disponibilidad, enviar diferentes datos y, al mismo tiempo, reducir el esfuerzo y los costes. Suena contradictorio, pero se puede conseguir. Por ejemplo, si se combinaran los sensores de rueda probados con posibilidades completamente nuevas. Pueden recopilar datos de manera fiable y muy precisa bajo las condiciones climáticas, mecánicas y electromagnéticas más adversas y transferirlos a sistemas superiores a través de diferentes interfaces. 02.2018 Ultimate Rail
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Con el nuevo sistema SENSiS, Frauscher va un paso más allá en este desarrollo. La empresa combina la fiabilidad y la disponibilidad de los aparatos ya existentes con la pretensión de reducir el esfuerzo de hardware y de cableado. Al mismo tiempo, aumenta el volumen de informaciones generadas y de funciones disponibles, ya que se implementan componentes nuevos y conceptos del Internet de las cosas.
directamente en el desarrollo. A pesar de que la estructura es más compacta, se consiguió integrar tecnología de sensores adicional. Esta genera información adicional que es relevante tanto para los integradores de sistemas como para los operadores ferroviarios. Hasta ahora, la recopilación de los datos correspondientes solo era posible instalando los sistemas específicos y conectándolos con cables.
Sense it, SENSiS!
Métodos de desarrollo innovadores
El desarrollo de SENSiS empezó con el objetivo de solucionar de una mejor manera las exigencias del sector ferroviario con enfoques innovadores. El equipo de desarrolladores se ocupa también de preguntas concretas: ¿Cómo se pueden generar diferentes datos con el menor esfuerzo? ¿Cómo se puede transferir información en tiempo real a los sistemas que la necesitan? La respuesta: los nuevos sensores tienen que funcionar en las vías como aparatos inteligentes. Para ello, son capaces de procesar al momento los datos recopilados en información valiosa y de enviarla como tal. Para conseguirlo, se integró la evaluación de los datos directamente en el nuevo modelo de sensor de Frauscher. Se conservó el principio de funcionamiento inductivo que ya se había probado en los modelos de sensores ya existentes. La experiencia de décadas de uso de los modelos de sensores existentes se integró
El punto de partida para el desarrollo fueron los modelos de sensores existentes. Sus características se agruparon en un proceso Design-Thinking amplio e integral. A partir de ahí, Frauscher dedujo objetivos concretos para el nuevo sensor. De esta manera, se pudieron identificar diferentes puntos para facilitar el manejo en el campo. Para seguir desarrollando la vida interior por medio de ordenadores, el equipo de investigación utilizó el cálculo de elementos finito y diferentes modelos de simulación. Entre ellos se encuentran también por ejemplo los modelos creados durante la colaboración de Frauscher en el proyecto ECUC. Así se optimizó también la disposición de la construcción en el aparato para reducir el tamaño y el peso a pesar de integrar funciones adicionales. Al mismo tiempo, se aprovechó la experiencia existente sobre los materiales usados, como por ejemplo el cemento. Puesto que los sensores de rueda se instalan en medios muy hostiles, estos componentes son decisivos para la durabilidad y la fiabilidad. Los primeros prototipos del sensor se produjeron directamente en la empresa con ayuda de una impresora 3D. De esta manera, los conocimientos adquiridos en el proceso pudieron fluir directamente en el desarrollo. En el sector de la electrónica, las características probadas encuentran nuevas posibilidades. El aparato se equipó con una interfaz digital. Por medio de un centro de datos en el equipo interior, se pueden proporcionar datos para sistemas superiores, soluciones en la nube o dispositivos finales móviles.
Principio de funcionamiento y lógica de evaluación
Un equipo interdisciplinar definió las exigencias de la nueva generación de sensores. Ultimate Rail 02.2018
Igual que en los modelos de sensores probados de Frauscher, en los nuevos aparatos también se montan dos sistemas de sensores, un emisor y un receptor, en una carcasa a lo largo de la vía. Como hasta ahora, la pestaña de rueda se detecta de manera inductiva. La bobina emisora se estimula con una frecuencia determinada. Por medio de la disposición del emisor y del receptor, se produce un acoplamiento inductivo, determinado por el transcurso de las líneas de campo
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magnéticas. Las ruedas del ferrocarril que pasan influyen en esas líneas de campo. Puesto que el sensor lleva a cabo la digitalización de la señal, ya no hace falta que haya una tarjeta de evaluación propia en la caja de conexión o en el equipo interior. Allí, un módulo nuevo recibe y concentra la información de los sensores (más información: artículo “Vía libre - camino libre” en la pág. 18 de esta edición de Ultimate Rail). Se las transmite al sistema del operador de ferrocarril.
Un plus de información Además de la presencia de un tren, la nueva generación de sensores detecta también su velocidad y dirección de marcha. También se emiten impulsos intermedios de rueda y diámetros de rueda. A través de la tecnología de sensores integrada adicional, se determinan las aceleraciones y la temperatura. Según el estado actual
de la técnica, hasta ahora esto suponía un gasto adicional considerable ya que había que instalar sistemas propios con el cableado correspondiente. Con ayuda de los datos del sensor de aceleración, se pueden sacar conclusiones sobre los cambios de estado de la infraestructura, como por ejemplo los carriles, la fijación de los carriles o el balastado de las vías. Para ello hay que montar sensores directamente en los puntos de las vías relevantes, por ejemplo cerca de los conjuntos de agujas. De ahí salen informaciones sobre condiciones ambientales mecánicas. La medición de temperatura del sensor indica si se está utilizando en su sector específico y seguro. En diferentes mercados existe también la limitación de velocidad a causa de la temperatura. Se activan sobre la base de datos de temperatura y sirven para evitar daños en la infraestructura. Al medir la temperatura propia, el nuevo sensor puede aumentar la precisión de estos sistemas.
PROCEDIMIENTOS DE PRUEBAS VIRTUALES El uso de diferentes modelos de simulación dio la posibilidad de probar diferentes opciones antes de que se llevara a cabo una implementación concreta.
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En cuanto a las exigencias del sector ferroviario descritas al principio de generar más información con menos esfuerzo, la recopilación y evaluación de dichas informaciones es la base para sistemas innovadores. La transmisión eficiente y, en caso necesario, la posibilidad de combinar los conjuntos de datos son también decisivas. Por medio de la integración de interfaces adicionales se pueden transmitir informaciones, por ejemplo, con los datos GPS guardados en el sensor. De esta manera, se puede aumentar significativamente la eficiencia del equipo de mantenimiento.
Muy fácil: montaje y puesta en servicio La usabilidad y la eficiencia juegan un papel crucial en el desarrollo de nuevas soluciones de sensores. El proceso Design-Thinking descrito abrió diferentes posibilidades en este sentido. Por ejemplo, a través de una nueva simplificación del manejo de sensor y de la garra para que el montaje y puesta en servicio sean más rápidos. El reducido peso del sensor y de la garra del carril no solo simplifica la instalación. También reduce las
vibraciones propias cuando pasa un vehículo de vía. En la garra se llevaron a cabo optimizaciones en la placa de fijación. Ahora la conexión de enchufe no necesita ninguna brida y se atornilla directamente a la garra del carril en la que simplemente se atornilla el sensor. La puesta en servicio se realiza a través del equipo interior. Desde ahí también se calibran los sensores. Las actualizaciones de software se pueden transmitir desde aquí directamente a los aparatos que se encuentran en las vías. De manera adicional, una aplicación de Frauscher que se puede instalar en diferentes dispositivos móviles facilita el proceso. La conexión con el sistema se puede realizar a través de Bluetooth o de USB. Para ello, hay que elaborar los conceptos de seguridad correspondientes de acuerdo con las nuevas posibilidades y funcionalidades.
Perspectiva En el área técnica todavía caben nuevos desarrollos que se planean de manera concreta. El suministro de energía de los sensores se realizará por medio de
PROTOTIPACIÓN INNOVADORA Los prototipos de la impresora 3D ayudan al desarrollador en los trabajos de diseño y creación del nuevo sensor.
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paneles solares y de baterías. La conexión de los sensores al equipo interior a través de una conexión de radio aumentará la flexibilidad y aprovechará al máximo el potencial del concepto del Internet de las cosas. Además, para aplicaciones específicas hay diferentes variantes, tipos y soluciones posibles. También se ha pensado ya en una integración con el Frauscher Tracking Solutions FTS. El prototipo del nuevo sistema de Frauscher se presentará en la InnoTrans 2018 en Berlín. A partir de principios de 2019 estará disponible para la zona de aplicación no segura. En ese mismo año le debería seguir la autorización según CENELEC SIL 4.
TRACK MORE WITH LESS
Frauscher SENSiS ofrece diferentes ventajas: Diferentes informaciones desde un solo sensor Evaluación directamente en la vía Montaje y puesta en servicio más fáciles
AUTOR Martin Rosenberger, CTO, Frauscher Sensor
Peso reducido del sensor y de las garras
Technology
DISPOSITIVO INTELIGENTE EN LA VÍA Componentes optimizados, evaluación integrada, funciones adicionales: el nuevo sensor de rueda de Frauscher aúna características probadas con posibilidades digitales.
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VÍA LIBRE CAMINO LIBRE Centro de datos para una detección de vía moderna: sobre todo en vista del aumento del uso de las vías, la detección de vía tiene que funcionar de manera totalmente fiable y efectiva. Las mínimas interferencias pueden tener consecuencias graves. El nuevo sistema SENSiS ofrece una solución adecuada. Ultimate Rail 02.2018
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L
a fiable detección de trenes es y seguirá siendo la aplicación principal de los sensores de rueda inductivos. Además, normalmente hay que usar una electrónica de evaluación autorizada y también desarrollada según losestándares CENELEC. Por eso, los criterios correspondientes se convirtieron en condiciones marco para los trabajos en la electrónica del equipo interior del nuevo sistema SENSiS de Frauscher. En este contexto, de acuerdo con las funciones adaptadas del sensor (véase pág. 12 de esta edición de Ultimate Rail), se desarrolló una unidad de procesamiento PU propia. Estará disponible exclusivamente en combinación con el nuevo sensor. Como base sirvieron los sistemas de Frauscher ya probados, sobre todo el Frauscher Advanced Counter FAdC. Sin embargo, a diferencia de este contador de ejes, en la nueva arquitectura el sensor ya emite un estado de conteo de ejes local. La PU genera a partir de ellos un aviso de libre/ocupado del tramo de detección de trenes correspondiente. Además de las nuevas funciones adicionales, el sensor y el equipo interior cuentan con las funciones del FAdC. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, la Supervision Track Section STS y el Counting Head Control CHC. El nuevo sistema es compatible con el Frauscher Advanced Counter ya existente.
Centro de datos en el equipo interior Como enlace entre los sensores en la vía y los sistemas superiores, como el sistema de enclavamiento o las herramientas de mantenimiento, el PU se convierte en un centro de datos. Desempeña diferentes tareas fundamentales: −−Crea secciones de vía ocupada basándose en las informaciones del sensor. −−Genera información adicional basándose en las informaciones del sensor. −−Distribuye datos a prueba de fallos y con una alta disponibilidad. −−Ofrece interfaces de servicio de fácil manejo. −−Permite adaptar parámetros de configuración.
−−Emite parámetros de funcionamiento para una eliminación de interferencias eficiente. −−Cuenta con una protección contra sobretensión integrada.
Necesidad de espacio y consumo de energía reducidos Ya que la PU asume todas las tareas, no hace falta colocar ningún cable. Desaparecen las unidades de evaluación propias en las cajas de conexión o en el equipo interior puesto que la señal ya se digitaliza en el sensor. Opcionalmente, se pueden integrar unidades de protección contra rayos, aunque no son obligatorias. El montaje de la PU se realiza en un raíl DIN, por lo que desaparecen el bastidor de 19 pulgadas que se colocaba normalmente y el bastidor de montaje. Esta construcción más compacta permite nuevas condiciones de montaje que no eran posibles hasta ahora. La reducción de los componentes necesarios también repercute positivamente en la gestión de piezas de repuesto.
Transmisión de datos: ida y vuelta Para transmitir diferentes datos de manera flexible, se equipó la PU con una interfaz de red a través de la cual está conectada al sistema de enclavamiento. Al mismo tiempo, para la comunicación se pueden usar protocolos individuales de los clientes o el protocolo de Frauscher Safe Ethernet FSE. También se tuvieron en cuenta las exigencias de EULYNX. La información de la interfaz de bus del sensor se tratará y transmitirá de manera correspondiente. De manera alternativa, la PU también puede transmitir datos del sistema de enclavamiento al sensor. De esta manera se pueden utilizar nuevas aplicaciones más fácilmente.
El sistema de bus permite usar arquitectura de anillo Para conectar los sensores al equipo interior se estableció un sistema de bus propio. Ahora por cada PU se necesita solamente una conexión a través de la cual se pueden conectar hasta 16 sensores con la unidad. Al contrario que en el cableado con forma de estrella de los sensores, 02.2018 Ultimate Rail
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AHORRO POR MEDIO DE LA ARQUITECTURA DE ANILLOS Las arquitecturas en forma de estrella exigen que cada sensor tenga un cable propio. Los sistemas de buses permiten un cableado en forma de anillo. El cable necesario se reduce significativamente.
© Frauscher Sensortechnik GmbH
Conventional cabling
Bus cabling enabled by intelligent sensors
el nuevo sistema permite una arquitectura en forma de anillo. De esta manera, se reduce significativamente la cantidad de cable necesaria, puesto que desaparecen las conexiones de cada sensor con el equipo interior. Así se pueden reducir significativamente los costes de material y el tiempo de instalación. ¿Pero qué pasa si hay alguna avería en los cables? Con la instalación de un anillo, se coloca una segunda PU en el sistema SENSiS. Gracias a la construcción especial del bus y la arquitectura de anillos, los cortocircuitos o las interrupciones en un cable no influyen para nada en la disponibilidad del sistema. Se emiten en el nivel de diagnóstico y se pueden reparar. La Processing Unit PU adopta como centro de datos diferentes tareas.
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Mantener libres las vías de emer gencia: canal de diagnóstico propio En el sistema SENSiS se pueden separar los datos seguros a prueba de fallos y la red de diagnóstico: mientras el contador de ejes y el sistema de enclavamiento se comunican por medio de una red, se transmiten datos de diagnóstico a una red totalmente independiente. La conexión digital directa permite solicitar información adicional a cada sensor por separado. La disponibilidad total de los dispositivos móviles facilita aún más el diagnóstico y el mantenimiento. Los smartphones o las tabletas correspondientes ya pertenecen al repertorio estándar de los equipos de mantenimiento de algunos operadores ferroviarios. Además, en el campo debería ser posible poder conectar estos aparatos directamente con un sensor. También se implementó un módulo de bluetooth que se puede activar o desactivar.
¡Manos a la obra! Los almacenes y las estaciones de clasificación se beneficiarán en poco tiempo de las ventajas de SENSiS. Precisamente en estos segmentos se pueden alcanzar ahorros significativos a través de la reducción del cableado y la necesidad mínima de espacio. Además son ideales para recopilar información sobre el desarrollo de nuevos sistemas y para adaptar la arquitectura relacionada con ello. A medio plazo, este desarrollo continuo permite usar el sistema en todos los segmentos del ferrocarril.
AUTOR Hannes Kalteis, Product Management, Frauscher Austria
CONTACTO Más información sobre SENSiS: productmanagement@frauscher.com
INFORMACIONES EN TIEMPO REAL DE PRIMERA MANO Los datos de diagnóstico se pueden consultar en el sistema SENSiS en diferentes dispositivos de forma clara.
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DAS: PREPARADO PARA EL FERROCARRIL Desde el seguimiento de trenes hasta la supervisión de la infra estructura, los operadores de ferrocarril se enfrentan a muchas tareas. Además, apuestan cada vez más por soluciones digitales. Pero necesitan datos de primera mano. El Distributed Acoustic Sensing (DAS) proporciona estos bits y bytes.
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oy en día, los datos en tiempo real son la base de muchas aplicaciones en el sector ferroviario. Esto es sobre todo válido cuando entran en juego los enfoques digitales. Pero para las aplicaciones ferroviarias suele haber a menudo criterios especiales. La precisión y la fiabilidad tienen que ser muy altas. De acuerdo con estas exigencias, Frauscher ha llevado a cabo una gran investigación y desarrollo para perfeccionar el Distributed Acousting Sensing (DAS) como tecnología de base para su Frauscher Tracking Solutions FTS. Aquí se fusionan décadas de experiencia, el espíritu abierto a nuevos enfoques y las experiencias de más de 30 instalaciones de prueba en todo el mundo. 02.2018 Ultimate Rail
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¿CÓMO FUNCIONA DAS? Principio de funcionamiento de los sistemas basados en DAS: Por medio de DAS se detectan los cambios en la intensidad de las reflexiones lumínicas en un cable de fibra óptica que se alimenta con pulsaciones láser. Estas diferencias las pueden provocar ondas sonoras que alcanzan el cable. Los algoritmos para la clasificación pueden traducir las signaturas modificadas en avisos concretos.
Impact Sound
Optical Fibre
Scatter Site
Light Pulse Backscatter
INFORMACIÓN En el artículo científico que encontrará en el centro mul timedia www.frauscher.com “Distributed Acoustic Sensing as a base technology for railway applications” se ofrece infor mación más detallada sobre el funcionamiento de DAS
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Altered Backscatter
Perfeccionamiento del método de medición
Ajuste del cableado y de los tramos
A la hora de perfeccionar el método de medición, el foco estaba puesto en la precisión de diferentes informaciones: por ejemplo la longitud y velocidad de un tren, así como el estado de diferentes componentes de los trenes y de la infraestructura. Para conseguirlo, se optimizó la optoelectrónica en relación con el tipo y la evaluación de las pulsaciones. De esta manera, se puede conseguir información más detallada a la hora de detectar objetos en movimiento. En las evaluaciones se reconocían el principio y el final de un tren de manera mucho más clara, lo que permitirá incluso comprobar la integridad del tren, por lo menos en zonas de uso no seguras. Además, Frauscher trabaja en el desarrollo de filtros que eviten las señales de ruido y permitan así aumentar el alcance de las unidades DAS.
En la instalación del FTS se usan a menudo cables de fibra óptica que ya están instalados y que hasta ahora solo se habían usado para la comunicación. Esto produce un ahorro significativo en la instalación, puesto que no hay que colocar cables nuevos. No obstante, de aquí surgen también exigencias específicas. A lo largo de los cables de fibra óptica ya existentes se suelen depositar bobinas. Estas sirven como reservas que aseguran que, por ejemplo, se puedan realizar reparaciones en los cables rápidamente. En la detección de trenes por medio de FTS, estas bobinas producen desviaciones entre la distancia óptica medida en el cable y la distancia real que recorrió el tren. En ambos casos, el punto de partida es la unidad emisora por medio de la cual se alimenta la fibra óptica con impulsos láser.
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Para solucionar estas imperfecciones, se identificaron y se filtraron manualmente puntos relevantes en las primeras instalaciones. El objetivo es desarrollar una lógica para automatizar este paso de trabajo. Además, usando inteligencia artificial se desarrollará un algoritmo que identifique, clasifique y filtre de manera autónoma los patrones que surjan en determinados puntos. De esta manera, aumentará aún más la precisión de la medición y se reducirá significativamente la fase de calibración durante la instalación. Se desarrolló una función comparable para situaciones en las que el transcurso del cable sea totalmente diferente al de la vía.
Nuevo potencial para una arquitectura flexible Para aumentar la flexibilidad y el rendimiento, en el futuro se quiere conseguir conectar la unidad de detección y la unidad de procesamiento del FTS por medio de redes eficientes, por ejemplo a través de una red troncal de fibra óptica. La implementación de las interfaces correspondientes permite montar diferentes arquitecturas. Por consiguiente, los datos se pueden transmitir a una unidad de procesamiento y clasificación instalada que puede ser central, basada en un hardware o tecnología de nube específica o descentralizada.
El futuro del registro de trenes Desde que se introdujo el FTS se han colocado más de 30 instalaciones en diferentes países. En estas se prueban las diferentes aplicaciones para el registro de trenes y para el sector de la supervisión de los componentes de la infraestructura. Además, se evaluaron y ya se han puesto en práctica diferentes informaciones para aumentar la seguridad en el entorno de las redes ferroviarias, por ejemplo a través de la detección de accesos no autorizados en zonas sensibles. Los conocimientos adquiridos por medio de estos sistemas se utilizan directamente para perfeccionar el hardware y el software, donde ya se han reconocido nuevas posibilidades y se han sacado nuevas conclusiones. En este programa de investigación y desarrollo integral, Frauscher incluye también a clientes, socios, fabricantes de componentes, universidades y otras instituciones. Ante la complejidad y la diversidad de las posibilidades reconocidas hasta el momento, la hoja de ruta para ejecutar todas las tareas correspondientes abarca varios años. Durante ese tiempo se realizarán actualizaciones continuas en los FTS.
Interfaces e implementación de datos
Encontrará más detalles sobre los avances que ha hecho Frauscher hasta ahora en el desarrollo de DAS en el artículo “Distributed Acoustic Sensing (DAS) in the railway sector: the realisation of a vision”. Lo encontrará en el centro multimedia de www.frauscher.com.
AUTOR Gavin Lancaster, R&D | Acoustic Sensing Manager, Frauscher Austria
Tiempo
Bobinas de fibra óptica se filtran en el FTS por medio de una lógica propia.
60 s
La implementación de tecnología de computación e inteligencia artificial tiene en cuenta y permite introducir datos de otros sistemas. Entre ellos se encuentran, por ejemplo, informaciones de sensores de rueda o contadores de ejes inductivos. Pero en las informaciones generadas por el FTS también pueden entrar otros inputs como, por ejemplo, números de trenes del Traffic Management System. De esta manera, por ejemplo, sobre la base del registro continuo de datos, la detección de trenes y la identificación exacta de trenes, se pueden alimentar y controlar los avisos de andén de manera automática.
INFORMACIÓN
Distancia
1 km
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R
ealizar trabajos de mantenimiento solo cuando el estado de la maquinaria, los sistemas o los componentes (assets) lo exijan: una idea que puede hacer ahorrar tiempo y dinero a muchos operadores ferroviarios. El concepto del mantenimiento orientado al estado (inglés: Condition Based Maintenance, CBM) gana cada vez más adeptos. Para ello, las soluciones basadas en el Distributed Acoustic Sensing (DAS) proporcionan continuamente informaciones reales precisas sobre el estado y los cambios de la infraestructura. Un equipo de expertos de Frauscher ha perfeccionado el Frauscher Tracking Solutions FTS basado en DAS en relación con las aplicaciones correspondientes.
Supervisión continua del contacto entre la rueda y la vía
ESCUCHAR Y APRENDER Las filosofías de mantenimiento tradicionales se cuestionan cada vez más: en lugar de seguir intervalos fijos o kilometrajes, se usa cada vez más el mantenimiento según el estado. Frauscher Tracking Solutions FTS apoya esta tendencia.
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El análisis continuo de la infraestructura por medio de FTS se basa en la supervisión continua del contacto entre la rueda y la vía. La calidad es el factor más importante para la durabilidad de los componentes de los sistemas y de los trenes. Resulta de la redondez de la rueda, la superficie del carril y de la estructura de la vía. Incluso las más mínimas desviaciones pueden producir marcas de desgaste y de deterioro. De ellas se derivan a veces estados de funcionamiento críticos. Por ello son muy valiosos el registro continuo y la detección temprana de cambios en el estado a lo largo del trayecto completo. Por un lado, se reconocen las desviaciones que aparecen con el tiempo. Para ello, el sistema compara las signaturas correspondientes que se registran cada vez que un ferrocarril pasa por un punto. Por otro lado, se detectan los incidentes que surjan de repente de manera fiable. Por medio del FTS también se puede detectar si una anomalía concreta del contacto entre la rueda y la vía proviene del tren o de la infraestructura. Si, por ejemplo, una rueda que no es redonda desencadena el aviso, este patrón es parte de la signatura del tren y se mueve con él. Por el contrario, si hay cambios en la infraestructura de varios ejes en una posición concreta, crean una signatura llamativa.
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La infraestructura, siempre controlada El sistema crea indicadores a partir de las signaturas detectadas. Basándose en ellos, se crean análisis de tendencias para segmentos de la estructura de diez metros de largo. Por medio de valores límite configurados libremente, se pueden crear y emitir avisos de advertencia o de alarma. Estos indican el tipo de cambio y la ubicación. Para la visualización, Frauscher ofrece una interfaz de usuario gráfica con vista de mapa y mapas de calor. También es posible representar el estado de la infraestructura en categorías que se pueden fijar. A través de una función de zoom se puede visualizar el tramo completo o una posición con la localización correspondiente
en kilómetros de línea o datos GPS. También se puede acceder al estado actual, así como a cambios en el estado durante un periodo determinado. Las configuraciones de filtro permiten otros análisis y evaluaciones detalladas.
Clasificar los daños: un proceso de aprendizaje No es suficiente con detectar los cambios en el estado. Una misma desviación técnica da como resultado indicadores de diferente frecuencia e intensidad si circula un tren de mercancía largo y pesado o un tren de pasajeros corto y ligero. Los sistemas DAS disponibles actualmente aún no pueden clasificar con la suficiente precisión los cambios detectados. Por eso, los
empleados de mantenimiento evalúan las posiciones llamativas en las fases de desarrollo e instalación. A menudo, es suficiente realizar una inspección visual para determinar la causa del aviso, clasificar el cambio y poner en marcha las medidas suficientes en un periodo de tiempo definido. Sobre esta base, Frauscher desarrolla herramientas para automatizar estos procesos. A partir de varias instalaciones, se han definido hasta ahora básicamente tres clasificaciones: Ningún daño o daños mínimos: No es necesaria ninguna acción. Se detectó una influencia externa o un daño todavía no reconocible. Se puede colocar un filtro o dejar una nota.
INTERFAZ FÁCIL DE USAR En una interfaz desarrollada por nosotros mismos se muestran los avisos y su frecuencia en puntos determinados con marcas de colores en mapas geográficos.
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Daño no crítico: El sistema ha detectado un daño relevante que no hay que reparar de inmediato. Se pueden planear a tiempo las medidas necesarias. Daño crítico: Hay que poner inmediatamente en marcha una medida para reparar el estado de funcionamiento crítico para la seguridad y para minimizar los posibles daños consecuentes que podrían suponer una reparación costosa.
Resultado de la práctica En algunas instalaciones seleccionadas, la empresa está estrechamente en contacto con los operadores. La evaluación, la interpretación y la toma de medidas se discuten conjuntamente. Las preguntas e ideas concretas para el perfeccionamiento del software y de la lógica de evaluación pasan directamente y por
medio de métodos rápidos al desarrollo de Frauscher. El enfoque está puesto en tres escenarios: Monitorización de los carriles: Básicamente, se detectan todos los tipos de daños en los carriles que crean vibraciones o un espectro sonoro llamativo. Entre ellos se encuentran, por ejemplo, daños en la superficie, como la formación de estrías, plegamientos, estallamientos, ondulaciones, corrosión, abolladuras o formación de grietas o de hendiduras. El sistema también puede detectar con una gran probabilidad roturas de la vía que se producen cuando un tren circula sobre ellas. Sin embargo, debido a las diferentes formas y condiciones físicas es imposible crear un sistema de aviso con una tasa de detección del 100 % que asegure a la vez una tasa de error de cero. Monitorización de la fijación de los carriles y de las traviesas: En varias instalaciones se detectaron posiciones en las que la fijación del carril estaba dañada o faltaba. Estos son defectos típicos que no necesitan que se ponga en marcha una medida inmediatamente. Se pueden planear para la siguiente intervención de mantenimiento. Monitorización de la superestructura y de la sub estructura: El sistema FTS localiza los puntos débiles en la superestructura y en la subestructura, como huecos bajo las traviesas, huecos o zonas comprimidas. El estado del balastado de las vías puede, en determinadas circunstancias, llevar a situaciones críticas en un tiempo relativamente corto. Esto es válido especialmente en las regiones montañosas donde, debido a las intensas lluvias o a los ríos de lodo, la posición de las vías se puede desestabilizar.
Resumen
Incluso pequeños daños, como esta rotura, se han detectado ya por medio de FTS. Ultimate Rail 02.2018
La supervisión continua del contacto entre la rueda y la vía por medio de FTS abre a los usuarios muchas posibilidades para reconocer a tiempo puntos débiles y cambios en el estado de las vías en el trayecto. De esta manera, las medidas de mantenimiento se pueden definir, planear y manejar de manera específica y dependiendo del caso. Esto implica un cambio de paradigma en la estrategia de mantenimiento, tal y como se dibuja en el sector de los vehículos. Por medio de cambios continuados, los FTS también son capaces de registrar daños en los vehículos e influencias breves y esporádicas en la infraestructura de las vías. Entre ellas se encuentran la gestión de riesgos naturales, como la caída de rocas o de árboles, las descargas de tensión en los cables aéreos o la protección de la infraestructura
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contra el vandalismo, el robo de cables o el acceso no autorizado a las vías. Al establecer conceptos CBM respaldados por FTS, hay que entender la evaluación de los cambios detectados como una parte fija del proceso de mantenimiento. Un paso determinante es la definición de valores límite para la emisión de un aviso, así como la sensibilidad del sistema. Una alta sensibilidad implica que se pueden reconocer diversos errores en un estadio muy temprano. Al mismo tiempo, aumenta el riesgo de que se muestren posiciones no relevantes. Especialmente aquí, se necesita experiencia para sopesar el estado óptimo para el operador. La experiencia de los empleados de mantenimiento sigue siendo imprescindible para adiestrar los algoritmos y para evaluar los resultados: el personal de mantenimiento tiene que evaluar la relevancia de un aviso basándose siempre en sus conocimientos del tramo y de los sistemas. Incluso en los tiempos de la avanzada digitalización, la experiencia de los empleados seguirá constituyendo una base indispensable en las empresas ferroviarias. De esta manera,
se convierten en herramientas de apoyo que pueden aumentar la eficiencia y, al mismo tiempo, reducir los gastos de funcionamiento.
AUTOR Stefan Huber, Product Management | ACM, Frauscher Austria
HERRAMIENTAS INNOVADORAS La evaluación de la frecuencia y desarrollo de los errores detectados es un proceso continuo. Las crecientes bases de datos de herramientas innovadoras pueden ayudar al equipo de mantenimiento en su trabajo.
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CONCEPTO ESTABLE SISTEMA FLEXIBLE
TRACK MORE WITH LESS
El FAdC proporciona también datos fiables bajo necesidades especiales Interfaz paralela/en serie opcional Protocolo en serie FSE disponible Protocolos individuales implantables Arquitecturas flexibles posibles
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Fiable y preciso: los contadores de ejes convencen cada vez a más operadores e integradores de sistema. El uso principal es la detección de vía, para lo cual hay criterios específicos dependiendo del mercado. El Frauscher Advanced Counter FAdC ofrece mucha flexibilidad.
E
l trabajo del equipo encargado de perfeccionar el Frauscher Advanced Counter FAdC en Frauscher mezcla en un trayecto de ferrocarril montañas altas, amplias estepas, pequeños pueblos, ciudades enormes y mucho más. El trayecto es en parte de vía única y en parte cuenta con estructuras complejas. Dependiendo de donde se vaya a colocar el contador de ejes de la empresa, pueden aparecer exigencias específicas. Por ello, el equipo detrás del FAdC recopila continuamente inputs y desarrolla, basándose en la alta flexibilidad, continuamente nuevas funciones. Con ello, el FAdC ofrece una amplia plataforma con la que se puede dar respuesta a las exigencias específicas de los
clientes y del mercado, como se puede ver claramente analizando algunos ejemplos.
Siempre preparado: mayor dispo nibilidad Especialmente en el uso del FAdC en el ámbito de las aplicaciones SIL 4, la disponibilidad juega un papel decisivo. Por eso, a lo largo de los años se han desarrollado, además de los conceptos de redundancia, funciones propias que aumentan aún más la disponibilidad de los sistemas. Autocorrección en la vía: la función Supervisor Track Section, STS; es un procedimiento de corrección de errores automatizado. Se superpone un supervisor
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cada dos secciones de vía. De este modo, una sección de vía con errores se puede resetear sin intervención manual, si la correspondiente sección del supervisor está libre. Asimismo, un supervisor con errores se reseteará cuando las dos secciones de vía correspondientes estén libres. Contar lo que de verdad cuenta: el principio Counting Head Control, CHC, evita que se produzcan avisos de errores por influencias inevitables. Si las secciones de vía adyacentes están libres, las cabezas de conteo se ponen en modo de reposo. En el estado de reposo se puede suprimir un número libremente configurable de cargas no deseadas. Las influencias breves no generan ningún aviso de avería o de ocupación, no es necesario realizar un reset. Los vehículos que se aproximan desactivan el modo de reposo y son detectados e indicados.
Solución especial: algoritmo de ca rro de empuje Además de las soluciones principales, el FAdC permite también realizar adaptaciones específicas de cada mercado. Una así necesitaba, por ejemplo, el mercado ferroviario indio, donde Frauscher cuenta con una sede propia desde 2013. El equipo ha crecido hasta los aproximadamente 100 empleados y conoce al detalle las características específicas del mercado. Una de ellas es el tratamiento de los llamados carros de empuje.
Hasta hoy, el uso de estos vehículos de vía manuales sigue estando muy extendido en la India. Se usan principalmente para inspeccionar la infraestructura, el estado de la vía o los sistemas de señalización. El reto: los carros de empuje se pueden colocar en cualquier lugar de la vía. Si se hace en un tramo en el que la detección de vía se realiza por medio de contadores de ejes, al atravesar el sensor de rueda más cercano se producirá un recuento erróneo. Si los carros de empuje solo se utilizan en los tramos en los que en esos momentos no circulan trenes, se puede corregir este escenario con la función CHC. Pero, especialmente en los tramos de bloque largo, por ejemplo entre dos estaciones, puede pasar que un carro se coloque en un tramo ocupado. Si atraviesa un sensor de rueda, puede detectarse y causar una interferencia. Junto con sus compañeros indios, los expertos de Frauscher desarrollaron una solución en forma de un algoritmo especial. Este se basa en la capacidad de los sensores de rueda de Frauscher de registrar el diámetro de rueda. Puesto que los carros de empuje tienen unas ruedas más pequeñas, se pueden reconocer y suprimir. De esta manera, se cubrieron las necesidades del mercado ferroviario indio de manera óptima.
Se basan en los inputs de otros mercados ferroviarios de todo el mundo y se pueden poner en práctica en diferentes países: −−STS y CHC se pueden desactivar para realizar trabajos de mantenimiento. −−Por medio del CHC las cargas no deseadas se marcan en los datos de diagnóstico −−Por medio del STS los resets realizados se marcan en los datos de diagnóstico −−Ahora, por cada sección de vía se pueden configurar cuatro en lugar de dos tramos de vía virtuales De manera adicional, se perfeccionó el entorno del sistema FAdC, que puede conectarse a través de una interfaz en serie. La transmisión de datos se realiza a través de un protocolo implementado individualmente y adaptado al cliente o a través del protocolo desarrollado por Frauscher, el Frauscher Safe Ethernet, FSE. Además, un entorno de herramientas propio simplifica la instalación y el mantenimiento. Con esto, el FAdC está preparado para nuevos retos.
AUTOR Melanie Kleinpötzl, Manager Product Management,
Inputs locales, soluciones globales
Frauscher Austria
Este ejemplo evidencia la flexibilidad del sistema FAdC. Además de este desarrollo, se aplicaron otras funciones en la adaptación.
Counting Head Control CHC: Puntos de conteo activo en tramos transitados 02.2018 Ultimate Rail
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L
os sensores de rueda se fabrican con un objetivo, usarlos en las vías. Lo que les espera allí daría pánico a sus homólogos de otros sectores: calor, heladas, inundaciones, sedimentaciones industriales, influencias mecánicas o electromagnéticas extremas y mucho más. A pesar de ello, estos aparatos tienen que cumplir sus tareas de manera fiable bajo cualquier situación. Para ello, todo debe estar a punto, desde el interior, pasando por el cemento y la carcasa, hasta el dispositivo de fijación.
RSR180: una roca en la cartera de productos
EN LAS VÍAS, COMO EN CASA Hierro, madera, piedra y cemento: los sensores de rueda en las vías pueden exigir mucho a su entorno directo. A lo largo de los años, los modelos de Frauscher se han optimizado continuamente en esta dirección. Incluso el primero de la cartera de productos a pesar de las adversas condiciones.
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El primer sensor de rueda de Frauscher fue el RSR180. Con su invención en 1987, el fundador de la empresa, Josef Frauscher, sentó las bases para todos los modelos que envía hoy la compañía de manera global a los operadores y a los integradores de sistemas. Sigue estando claro que ese fundamento fue muy sólido: el RSR180 sigue estando en la cartera de productos desde hace más de 30 años. Teniendo en cuenta las nuevas posibilidades técnicas y la experiencia, se ha ido optimizando a los largo de los años. Los cambios hasta llegar al aparato actual, el RSR180 GS05, evidencian las cualidades positivas que caracterizan hoy en día a este sensor:
1
Mejora mecánica: el diseño de la carcasa y los pernos se han optimizado de manera que el sensor se puede montar en las fijaciones con un par de apriete de hasta 40 Nm. Esto aumenta la estabilidad del sistema completo ante influencias mecánicas extremas.
2
Cemento: un cambio de resina epoxídica a poliuretano aumentó la robustez del sensor. Con ello, se hace más improbable la formación de grietas a través de las cuales podría entrar la humedad en el aparato. Además, el cemento y la carcasa del sensor cuentan hoy con una resistencia al fuego según UL94 V-0, lo que cualifica al sensor para su aplicación en túneles.
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3
Conexión de cable: la colocación en el medio del sensor simplifica la instalación. Se reducen las fuerzas del tren que afectan al cable. Además, esta modificación facilita la colocación de un amolado más grande para mantener el mínimo radio de curvatura del cable. De esta manera se evitan los errores de cables y los daños del sensor causados por cargas en la conexión de cables. Sin embargo, el principio fundamental del RSR180 ha permanecido intacto a lo largo de los años. Hasta hoy, sigue siendo uno de los sensores de rueda más fiables y precisos. También se ha mantenido el espíritu innovador que caracteriza la filosofía de Frauscher hasta hoy en día. Con él, se hizo un producto que convence para las diferentes exigencias de los mercados ferroviarios internacionales. Hoy en día, el RSR180 se usa en más de 70 países. Y sus desarrolladores siguen aprendiendo continuamente.
su manejo se traduce en diferentes funciones. Entre ellas se incluyen, por ejemplo, la conexión de enchufe del RSR123. El sensor combina diferentes procedimientos inductivos. De esta manera es altamente resistente a los efectos perturbadores electromagnéticos. El RSR110 está concebido para aplicaciones no seguras y hoy en día está disponible en dos versiones: el Single Wheel Sensor RSR110s cuenta con un único sistema de sensor para una detección independiente de la dirección. El Double Wheel Sensor RSR110d está equipado con dos sistemas de sensores y permite detectar la rueda con información sobre la dirección. Gracias a sus interfaces analógicas abiertas, ambos sensores de rueda se pueden integrar en la electrónica de cada sistema de manera sencilla. De este modo, los integradores de sistemas pueden adaptar perfectamente la evaluación de la señal a sus necesidades individuales.
PRODUCTOS
RSR180: aparato nuevo con garra del carril SK150
RSR123: altamente resistente contra influencias electromagnéticas
El carril bajo control Otra patente que Frauscher ha ido perfeccionando a lo largo de los años es el concepto de la garra del carril. Con ella, se pueden montar los sensores en la vía sin realizar perforaciones. La altura de montaje es ajustable en todos los modelos de garras de Frauscher. Además, la garra del carril SK150 se puede ajustar fácilmente a diferentes tamaños de pie de carril a través de piezas de sujeción montadas en el lateral. En el SK140, que se enviaba hasta ahora con el RSR180, esto se podía realizar a través de una gama de pernos de sujeción de diferente longitud. Desde su actualización, el RSR180 también se puede montar con el SK150, que ofrece una mayor flexibilidad. Para otras formas de carril, Frauscher ofrece además el SK420 para carriles acanalados o el SK140-010 para losas de vía con poco margen de montaje.
AUTOR Hannes Kalteis, Product Management, Frauscher Austria
RSR110: permite realizar evaluaciones individuales
La familia de sensores aumenta El perfeccionamiento específico del mercado e individualizado también se lleva a cabo en los sensores de rueda más jóvenes de Frauscher. Al mismo tiempo, la valentía para implementar novedades que faciliten 02.2018 Ultimate Rail
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CONTACTOS Y FECHAS Los empleados de Frauscher acuden siempre a los principales eventos del sector ferroviario de todo el mundo. En el año 2018 habrá muchas otras ocasiones para conocernos, además de la InnoTrans. Para concertar una cita: marketing@frauscher.com
REPASO DE EVENTOS PASADOS
RAILWAYTECH INDONESIA
RAILWAY SIGNALLING SYSTEM CONFERENCE
22–24 de marzo de 2018 | Yakarta, Indonesia
15 de junio de 2018 | Taipéi, Taiwán
Por primera vez, Frauscher presentó las últimas innovaciones de
Con el evento de clientes organizado por Frauscher, se consiguió
la empresa en una feria en Indonesia.
una entrada exitosa en el mercado ferroviario taiwanés.
THE RISE OF IOT AND BIG DATA IN RAIL
RAILLIVE
29 de mayo de 2018 | Múnich, Alemania
20–21 de junio de 2018 | Long Marston | UK
Michael Thiel, CEO Frauscher Sensor Technology de Múnich,
Por segunda vez, un gran número de visitantes de la feria o utdoor
presentó los nuevos enfoques de Frauscher sobre el Internet de
del sector ferroviario más grande de Europa aprovecharon la
las cosas y los macrodatos.
oportunidad para encontrarse con los expertos de Frauscher UK.
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VISÍTENOS EN EL STAND DE LA FERIA
WDF 2019 Resérvese la fecha: 5–7 de junio de 2019 | Viena, Austria
InnoTrans 18-21 de septiembre de 2018 | Berlín, Alemania
Invitamos a los ponentes interesados a enviarnos sus ponencias para la quinta WDF con el lema “detección y seguimiento inteligentes” en septiembre de 2018.
SIFER 26–28 de marzo de 2019 | Lille, Francia
El tema central serán las tendencias en seguimiento de trenes y la supervisión del estado de las instalaciones de la vía. Los detalles y la información actualizada se
Railtex 14–16 de mayo de 2019 | Birmingham,
pueden consultar en el sitio web del evento: www.wheeldetectionforum.com
Reino Unido Información importante: Plazo de presentación de resumen
20 dic. 2018
Comunicación de la aceptación
25 ene. 2019
Plazo de presentación de artículos completos
18 feb. 2019
Plazo de presentación de presentaciones
20 mayo 2019
CONCIERTE UNA CITA
PIE DE IMPRENTA Alpine Rail Optimisation 8 de noviembre de 2018 | Viena, Austria Digital Rail Revolution 21 de noviembre de 2018 | París, Francia AusRail 27–28 de noviembre de 2018 | Camberra, Australia Intelligent Rail Summit 27–29 de noviembre de 2018 | Malmö, Suecia
Edición 02.2018 Titular de los derechos y editor Frauscher Sensortechnik GmbH, Gewerbestraße 1, 4774 St. Marienkirchen, Austria Redactor jefe Christian Pucher Redactores Fabian Schwarz, Irene Schneebauer Diseño editorial Anneliese Fraser
Fotos weda3D – The CGI company, Foto Resch, Frauscher Sensortechnik GmbH, iStockphoto, Q2 Werbeagentur GmbH, N+P industrial design Impresión Wambacher Vees e. U. Contacto +43 7711 2920-0 +43 7711 2920-25 marketing@frauscher.com www.frauscher.com
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5 TH W D F
INTELLIGENT SENSING AND TRACKING 5-7 June 2019 | Vienna, Austria Radisson Blu Park Royal Palace Hotel Vienna The 5th WDF provides an ideal platform for a wide range of railway experts from across the globe to share their latest insights and exchange their experiences.
CALL FOR PAPERS
TIMELINE / IMPORTANT DATES
20 December 2018 Abstract Submission Deadline
The streams of the conference focus on: Innovative sensing and tracking solutions for train localisation and asset condition monitoring. Abstract 300 words in English Submit at: info@wheeldetectionforum.com Excellent
More than
200 railway experts
25 January 2019 18 February 2019 Final Paper Submission Deadline 20 May 2019 Final Presentation Submission Deadline 5-7 June 2019 Conference
networking possibilities 20+ technical presentations
International discussion plattform
www.wheeldetectionforum.com